CN104969856B - 一种小麦抗赤霉离体定向选择育种方法 - Google Patents
一种小麦抗赤霉离体定向选择育种方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明属于作物抗病遗传育种技术领域，提供一种小麦抗赤霉离体定向选择育种方法。该方法包括(1)禾谷镰刀菌菌株的分离和培养(2)粗毒素获得(3)杂交F1代种子获得(4)抗性小孢子雄核发育(5)抗性愈伤组织分化(6)单倍体幼苗获得(7)抗赤霉株获得(8)加倍单倍体个体进行抗赤霉特性鉴定即可筛选到稳定的抗赤霉株系。利用毒素协迫杂种F1代花药组织中由于基因重组存在的广范的小孢子基因型变异和海量小孢子细胞群体，通过抗性基因型小孢子和非抗性基因型小孢子对毒素敏感性的差异而筛选抗性基因型的技术方法，选择特性是定向的，选择群体大，选择效率高。
Description
技术领域
本发明属于作物抗病遗传育种领域，涉及一种小麦抗赤霉离体定向选择育种方法。
背景技术
赤霉病是小麦类三大主要病害之一，主要发生在我国长江流域和黑龙江省的低湿地区，随着黄淮麦区灌溉面积的增大和栽培条件的改善，从70年代已波及黄淮麦区并呈迅速流行趋势。85年该病在黄淮麦区大流行，发病8000万亩，损失小麦13.5亿斤因而小麦赤霉病已成为我国小麦生产持续和优质发展的主要障碍。
目前，并未发现对赤霉菌免疫类型，但不同小麦品种间的抗性存在显著差异，因此选育抗赤霉基因型品种，是目前我国小麦育种的主要目标之一。研究表明，小麦抗赤霉特性由多基因控制的，多基因抗性遗传降低了抗性类型在后代中出现的机率并增加了选择上的难度，传统的杂交育种后代抗赤霉基因型的选择是通过对每一后代群体中所有单株抗赤霉特性鉴定获得，这一鉴选方法工作量特大，且易受环境条件影响，筛选群体有限，选择机率小。
禾谷镰刀菌是小麦赤霉病的主要致病菌，主要侵染小麦穗部，导致小麦产量下降。禾谷镰刀菌会分泌产生20多种毒素，感染小麦赤霉病的麦粒会积累赤霉菌毒素，不仅危害小麦生长，而且直接危害人畜健康。不同的赤霉菌毒素对小麦不同的器官组织的影响是不一样的，即使同一器官组织，对不同浓度的毒素敏感程度也不一样。前人对赤霉病菌粗毒素引起的形态或生理特性变化已进行了相关研究，但大多只是针对少数或其中一个方面的指标进行研究，由于供试材料和测定时期等不同，至今尚未形成简便、直观、可靠的应用于小麦抗赤霉病性鉴定的方法。
发明内容
本发明目的是提供一种快速、简便、可靠的小麦抗赤霉病性鉴定及鉴定过程中所用的特异性培养基。
本发明目的通过以下方案实现
本发明提供一种小麦抗赤霉离体定向选择育种方法，该方法包括如下步骤：
(1)禾谷镰刀菌菌株的分离和培养：选择感染禾谷镰刀菌的小麦，接种于麦粒培养基中，24℃-26℃散光条件下产毒培养28-32天；
(2)粗毒素获得：将步骤(1)培养28-32天的镰刀菌产毒麦粒培养物，58-62℃恒温烘干，将烘干物用乙酸乙酯浸提22-26h，抽滤浸提物，常温挥干，挥干物用85％乙醇溶解，静置过夜后，除去非极性脂，得到粗提毒素；
(3)杂交F1代种子获得：以抗赤霉基因型亲本与任一另一种小麦杂交获得F1代种子；
(4)抗性小孢子雄核发育：取杂种F1代花粉细胞发育到单核中期至单核靠边期的小麦幼穗，经75％乙醇表面消毒后，剥取花药组织接种到毒素协迫的小麦花药愈伤组织诱导培养基上，于25℃～27℃条件下遮光条件下诱导抗性小孢子雄核发育；
(5)抗性愈伤组织分化：待培养的花药组织中抗性小孢子雄核脱分化产生小米粒大小的愈伤组织时，将其转入到花药愈伤组织分化培养基中，置3000Lx～4000Lx光照强度下诱导愈伤组织的分化，培养温度为25℃～27℃；
(6)单倍体幼苗获得：待花粉愈伤组织诱导的小苗长到2-3片小叶时，及时切去小苗转入到生根壮苗培养基中诱导生根；
(7)抗赤霉株获得：将生根壮苗后的单倍体植株及时移栽到营养钵中，于15℃、1500Lx光照条件下缓苗，待完全缓苗且进一步生长10天后，用含0.1％的秋水仙素和1.5％的二甲基亚砜的染色体加倍液注射分蘖节，对花粉植株进行染色体加倍，注射在清晨8～10时进行，共3次，每隔一天注射1次，每次用量25μL，花粉植株经染色体加倍后得到抗赤霉株。
(8)加倍单倍体个体进行抗赤霉特性鉴定即可筛选到稳定的抗赤霉株系。
本发明步骤(1)产毒培养采用的条件为25℃，培养30天。步骤(2)烘干时间采用60℃，乙酸乙酯浸提时间为24h。非极性脂的除去采用常规方法。
所述的抗赤霉基因型亲本包括但不限于苏麦3号、望水白、鄂恩1号、仪宁小麦，所述品种均可以在市场购买。
抗赤霉特性鉴定标准以反应指数作为标准，方法按照常规方法进行。
2.上述1提供的小麦抗赤霉离体定向选择育种方法，其中，步骤(4)中毒素协迫的小麦花药愈伤组织诱导培养基获得方法如下：在通用培养基W14基础上，添加步骤(2)获得的粗提毒素：0.8-1.2ml/L，2,4-二氯基苯氧乙酸：1.8-2.2mg/L，6－呋喃基氨基嘌呤：0.4-0.6mg/L，盐酸硫胺素：7-9mg/L，酪蛋白：490-510mg/L，生物素：0.4-0.6mg/L，谷氨酰胺：48-52mg/L，蔗糖：55000-65000mg/L；麦芽糖：25000-35000mg/L，琼脂粉：4500-5500mg/L；调整诱导培养基pH值为5.5-5.7。
3.上述1提供的小麦抗赤霉离体定向选择育种方法，其中，步骤(4)中毒素协迫的小麦花药愈伤组织诱导培养基获得方法如下：在通用培养基W14基础上，添加步骤(2)获得的粗提毒素1ml/L，2,4-二氯基苯氧乙酸：2.0mg/L，6－呋喃基氨基嘌呤：0.5mg/L，盐酸硫胺素：8mg/L，酪蛋白：500mg/L，生物素：0.5mg/L，谷氨酰胺：50mg/L，蔗糖：60000mg/L；麦芽糖：30000mg/L，琼脂粉：5000mg/L；调整诱导培养基pH值为5.6；置高压灭菌锅灭菌15分钟
4.上述2或3提供的小麦抗赤霉离体定向选择育种方法，其中，通用培养基W14的配方如下所示：硝酸钾：1950-2050mg/L，磷酸二氢氨：370-390mg/L，氯化钙：130-150mg/L，硫酸镁：195-205mg/L，硫酸钾：690-710mg/L，硫酸亚铁：27.6-28.0mg/L，乙二胺四乙酸二钠：37.2-37.4mg/L，硫酸锰：7.5-8.5mg/L，硫酸锌：2.5-3.5mg/L，硼酸：2.5-3.5mg/L，碘化钾：0.4-0.6mg/L，钼酸钠：0.004-0.006mg/L，硫酸铜：0.020-0.030mg/L，氯化钴：0.020-0.030mg/L，盐酸硫胺素：1.8-2.2mg/L，盐酸吡哆锌：0.4-0.6mg/L，烟酸：0.4-0.6mg/L，甘氨酸：1.8-2.2mg/L。
5.上述4提供的小麦抗赤霉离体定向选择育种方法，其中，通用培养基W14的配方如下所示：硝酸钾：2000mg/L，磷酸二氢氨：380mg/L，氯化钙：140mg/L，硫酸镁：200mg/L，硫酸钾：700mg/L，硫酸亚铁：27.8mg/L，乙二胺四乙酸二钠：37.3mg/L，硫酸锰：8mg/L，硫酸锌：3.0mg/L，硼酸：3.0mg/L，碘化钾：0.5mg/L，钼酸钠：0.005mg/L，硫酸铜：0.025mg/L，氯化钴：0.025mg/L，盐酸硫胺素：2mg/L，盐酸吡哆锌：0.5mg/L，烟酸：0.5mg/L，甘氨酸：2mg/L。
6.上述1提供的小麦抗赤霉离体定向选择育种方法，其中，步骤(5)中花药愈伤组织分化培养基的获得方法如下：以通用培养基MS为基础，添加以下物质：6－呋喃基氨基嘌呤：0.4-0.6mg/L，盐酸硫胺素：7.5-8.5mg/L，酪蛋白：450-550mg/L，生物素：0.4-0.6mg/L，谷氨酰胺：45-55mg/L，蔗糖：28000-32000mg/L；琼脂粉：4800-5200mg/L；调整分化培养基pH值为5.6。
7.上述1提供的小麦抗赤霉离体定向选择育种方法，其中，步骤(5)中花药愈伤组织分化培养基的获得方法如下：以通用培养基MS为基础，添加以下物质：6－呋喃基氨基嘌呤：0.5mg/L，盐酸硫胺素：8mg/L，酪蛋白：500mg/L，生物素：0.5mg/L，谷氨酰胺：50mg/L，蔗糖：30000mg/L；琼脂粉：5000mg/L；调整分化培养基pH值为5.6。
8.上述6或7提供的小麦抗赤霉离体定向选择育种方法，其中，所述的通用培养基MS配方如下：硝酸钾：1900mg/L，硝酸氨：1650mg/L，氯化钙：440mg/L，硫酸镁：370mg/L，磷酸二氢钾：170mg/L，硫酸亚铁：27.8mg/L，乙二胺四乙酸二钠：37.3mg/L，硫酸锰：22.3mg/L，硫酸锌：8.6mg/L，硼酸：6.2mg/L，碘化钾：0.83mg/L，钼酸钠：0.25mg/L，硫酸铜：0.025mg/L，氯化钴：0.025mg/L，肌醇100mg/L，盐酸硫胺素：0.5mg/L，盐酸吡哆锌：0.5mg/L，烟酸：0.5mg/L，甘氨酸：2mg/L，蔗糖30000mg/L，琼脂5000mg/L。
9.上述1提供的小麦抗赤霉离体定向选择育种方法，其中，步骤(1)所述的麦粒培养基的制作为：选饱满、无杂菌的小麦麦粒温水浸泡24小时后，加热水煮1小时，至麦粒熟而不烂时为止，后将其装入广口瓶，于121℃、1.0kg/cm2高压灭菌锅灭菌90分钟
10.上述1提供的小麦抗赤霉离体定向选择育种方法，其中，步骤(6)所述诱导生根壮苗培养基的获得方法为：以1/2通用培养基MS为基础，即MS的一半无机盐，添加以下物质：α－萘乙酸：0.5mg/L，盐酸硫胺素：8mg/L，蔗糖30000mg/L；琼脂粉：5000mg/L；调整生根壮苗培养基pH值为5.6。
本发明所述的
有益效果：
1.本发明利用小麦个体水平上抗赤霉病与细胞水平上抗镰刀菌毒素高度相关的特性，在小麦抗赤霉育种中，通过抗性基因型亲本与其他基因型亲本杂交配置杂交组合，利用基因重组获得基因型广泛变异的杂种F1代，用禾谷镰刀菌毒素胁迫杂种F1离体花药组织，杀死或抑制花药组织中毒素敏感基因型小孢子发育，使抗毒素基因型小孢子雄核发育成再生植株，再生植株通过染色体加倍，定向获得抗赤霉基因型后代的定向选择方法。该发明克服了小麦抗赤霉育种中，筛选群体有限、抗性基因型个体出现机率小、鉴定技术复杂、抗性基因型选择难等技术弊端，利用毒素协迫杂种F1代花药组织中由于基因重组存在的广范的小孢子基因型变异和海量小孢子细胞群体，通过抗性基因型小孢子和非抗性基因型小孢子对毒素敏感性的差异而筛选抗性基因型的技术方法，选择特性是定向的，选择群体大，选择效率高，一次性基因纯合，克服了传统的杂交育种后代抗赤霉基因型的选择是通过对每一后代群体中所有单株抗赤霉特性鉴定获得，筛选世代长(5-6代)，筛选群体有限，选择几率小，工作量特大，抗性基因纯合时间长，且易受环境条件影响等弊端。
2.本发明在大量试验基础上，根据小孢子对禾谷镰刀菌毒素的敏感度，愈伤组织成活率低等问题，确定了抗性小孢子雄核发育过程中需要的特异性筛选培养基，成功获得了对禾谷镰刀菌毒素敏感的愈伤组织。
附图说明
图1毒素胁迫下F1抗性小孢子产生抗毒素愈伤组织
图2抗性花粉愈伤组织再生
图3抗毒素加倍单倍体移入田间及当代田间抗赤霉特性鉴定
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明，下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照本领域的公知手段，或按照制造厂商的建议条件。
实施例1
1.禾谷镰刀菌菌株的分离和培养
从感染禾谷镰刀菌的小麦病穗上直接分离禾谷镰刀菌菌株，接种在麦粒培养基中，于25℃，散光条件下产毒培养30天，麦粒培养基的制作为:选饱满、无杂菌的小麦麦粒温水浸泡24小时后，加热水煮1小时，至麦粒熟而不烂时为止，后将其装入广口瓶，于121℃、1.0kg/cm2高压灭菌锅灭菌90分钟。
2)粗毒素获得
培养30天的镰刀菌产毒麦粒培养物，从培养瓶取出后置60℃恒温烘干，取1000g烘干物用乙酸乙酯浸提24h，浸提物经G5漏斗抽滤，常温挥干，挥干物用200ml 85％乙醇溶解，静置过夜后，除去非极性脂，后浓缩为50ml粗毒素浓缩液。
3)杂交F1代种子获得
选择抗赤霉基因型亲本材料苏麦3号与小麦优良品种西农1376杂交杂交，收获杂种F1代种子。
4)抗性小孢子雄核发育
种植杂种F1代小麦，取杂种F1代花粉细胞发育到单核中期－单核靠边期的小麦幼穗，经75％乙醇表面消毒后，剥取花药组织接种到毒素协迫的小麦花药愈伤组织诱导培养基上，于25℃～27℃条件下遮光条件下诱导抗性小孢子雄核发育。毒素协迫的小麦花药愈伤组织诱导培养基采用通用培养基W14，并以通用培养基W14为基础，添加以下物质：粗提毒素：1ml/L，2,4-二氯基苯氧乙酸：2.0mg/L，6－呋喃基氨基嘌呤：0.5mg/L，盐酸硫胺素：8mg/L，酪蛋白：500mg/L，生物素：0.5mg/L，谷氨酰胺：50mg/L，蔗糖：60000mg/L；麦芽糖：30000mg/L，琼脂粉：5000mg/L；调整诱导培养基pH值为5.6；置高压灭菌锅灭菌15分钟(1.0kg/cm2)。通用培养基W14的配方为：硝酸钾(KNO3)：2000mg/L，磷酸二氢氨(NH4H2PO4)：380mg/L，氯化钙(CaCl2·2H2O)：140mg/L，硫酸镁(MgSO4·7H2O)：200mg/L，硫酸钾(K2SO4)：700mg/L，硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)：27.8mg/L，乙二胺四乙酸二钠(Na2EDTA)：37.3mg/L，硫酸锰(MnSO4·4H2O)：8mg/L，硫酸锌(ZnSO4·7H2O)：3.0mg/L，硼酸(H3BO3)：3.0mg/L，碘化钾(KI)：0.5mg/L，钼酸钠(Na2MoO4·2H2O)：0.005mg/L，硫酸铜(CuSO4·5H2O)：0.025mg/L，氯化钴(CoCl2·6H2O)：0.025mg/L，盐酸硫胺素：2mg/L，盐酸吡哆锌：0.5mg/L，烟酸：0.5mg/L，甘氨酸：2mg/L。
5)抗性愈伤组织分化
待培养的花药组织中抗性基因型小孢子脱分化产生小米粒大小的愈伤组织时，将其转入到花药愈伤组织分化培养基中，置3000Lx～4000Lx光照强度下诱导愈伤组织的分化，培养温度为25℃～27℃。花药愈伤组织分化培养基采用通用培养基MS，并以通用培养基MS为基础，添加以下物质：6－呋喃基氨基嘌呤：0.5mg/L，盐酸硫胺素：8mg/L，酪蛋白：500mg/L，生物素：0.5mg/L，谷氨酰胺：50mg/L，蔗糖：30000mg/L；琼脂粉：5000mg/L；调整分化培养基pH值为5.6；置高压灭菌锅灭菌15分钟(1.0kg/cm2)。通用培养基MS的配方为：硝酸钾(KNO3)：1900mg/L，硝酸氨(NH4NO3)：1650mg/L，氯化钙(CaCl2·2H2O)：440mg/L，硫酸镁(MgSO4·7H2O)：370mg/L，磷酸二氢钾(KH2PO4)：170mg/L，硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)：27.8mg/L，乙二胺四乙酸二钠(Na2EDTA)：37.3mg/L，硫酸锰(MnSO4·4H2O)：22.3mg/L，硫酸锌(ZnSO4·7H2O)：8.6mg/L，硼酸(H3BO3)：6.2mg/L，碘化钾(KI)：0.83mg/L，钼酸钠(Na2MoO4·2H2O)：0.25mg/L，硫酸铜(CuSO4·5H2O)：0.025mg/L，氯化钴(CoCl2·6H2O)：0.025mg/L，肌醇100mg/L，盐酸硫胺素：0.5mg/L，盐酸吡哆锌：0.5mg/L，烟酸：0.5mg/L，甘氨酸：2mg/L，蔗糖30000mg/L，琼脂5000mg/L。
6)单倍体幼苗获得
待花粉愈伤组织诱导的小苗长到2-3片小叶时，及时切去小苗转入到生根壮苗培养基中诱导生根，诱导生根壮苗培养基采用通用培养基MS，并以通用培养基MS的一半无机盐为基础(1/2MS)，添加以下物质：α－萘乙酸：0.5mg/L，盐酸硫胺素：8mg/L，蔗糖30000mg/L；琼脂粉：5000mg/L；调整生根壮苗培养基pH值为5.6；
7)抗赤霉株获得
生根壮苗后的花粉植株及时移栽到营养钵中，于15℃、1500Lx光照条件下缓苗，待完全缓苗且进一步生长10天后，用含0.1％的秋水仙素和1.5％的二甲基亚砜的染色体加倍液注射分蘖节，对花粉植株进行染色体加倍，注射在清晨8～10时进行，共3次，每隔一天注射1次，每次用量25μL，花粉植株经染色体加倍后得到加倍单倍体个体，共计38株；
实施例2
操作步骤按照实施例1，以抗赤霉基因型亲本材料望水白与小麦优良品种宁麦6号杂交。同时，改变小麦花药愈伤组织诱导培养基、通用培养基W14、花药愈伤组织分化培养基、通用培养基MS、诱导生根壮苗培养基的配方。
分别为，小麦花药愈伤组织诱导培养基，以通用培养基W14为基础，添加粗提毒素：0.8ml/L，2,4-二氯基苯氧乙酸：1.8mg/L，6－呋喃基氨基嘌呤：0.4mg/L，盐酸硫胺素：7mg/L，酪蛋白：490mg/L，生物素：0.4mg/L，谷氨酰胺：48mg/L，蔗糖：55000mg/L；麦芽糖：25000mg/L，琼脂粉：4500mg/L；调整诱导培养基pH值为5.5；
通用培养基W14：硝酸钾：1950mg/L，磷酸二氢氨：370mg/L，氯化钙：130mg/L，硫酸镁：195mg/L，硫酸钾：690mg/L，硫酸亚铁：27.6mg/L，乙二胺四乙酸二钠：37.2mg/L，硫酸锰：7.5mg/L，硫酸锌：2.5mg/L，硼酸：2.5mg/L，碘化钾：0.4mg/L，钼酸钠：0.004mg/L，硫酸铜：0.020mg/L，氯化钴：0.020mg/L，盐酸硫胺素：1.8mg/L，盐酸吡哆锌：0.4mg/L，烟酸：0.4mg/L，甘氨酸：1.8mg/L。
花药愈伤组织分化培养基，以通用培养基MS为基础，添加6－呋喃基氨基嘌呤：0.4mg/L，盐酸硫胺素：7.5mg/L，酪蛋白：450mg/L，生物素：0.4mg/L，谷氨酰胺：45mg/L，蔗糖：28000mg/L；琼脂粉：4800mg/L；调整分化培养基pH值为5.4。
本实施例中共获得抗赤霉株42株。
实施例3
操作步骤按照实施例1，以抗赤霉基因型亲本材料伊宁小麦与小麦优良品种安徽11号杂交。同时，改变小麦花药愈伤组织诱导培养基、通用培养基W14、花药愈伤组织分化培养基、通用培养基MS、诱导生根壮苗培养基的配方。
分别为，小麦花药愈伤组织诱导培养基，以通用培养基W14为基础，添加步骤(2)获得的粗提毒素：1.2ml/L，2,4-二氯基苯氧乙酸：2.2mg/L，6－呋喃基氨基嘌呤：0.6mg/L，盐酸硫胺素：9mg/L，酪蛋白：510mg/L，生物素：0.6mg/L，谷氨酰胺：52mg/L，蔗糖：65000mg/L；麦芽糖：35000mg/L，琼脂粉：5500mg/L；调整诱导培养基pH值为5.7；
通用培养基W14：硝酸钾：2050mg/L，磷酸二氢氨：390mg/L，氯化钙：150mg/L，硫酸镁：205mg/L，硫酸钾：710mg/L，硫酸亚铁：28.0mg/L，乙二胺四乙酸二钠：37.4mg/L，硫酸锰：8.5mg/L，硫酸锌：3.5mg/L，硼酸：3.5mg/L，碘化钾：0.6mg/L，钼酸钠：0.006mg/L，硫酸铜：0.030mg/L，氯化钴：0.030mg/L，盐酸硫胺素：2.2mg/L，盐酸吡哆锌：0.6mg/L，烟酸：0.6mg/L，甘氨酸：2.2mg/L。
花药愈伤组织分化培养基，以通用培养基MS为基础，添加以下物质：6－呋喃基氨基嘌呤：0.6mg/L，盐酸硫胺素：8.5mg/L，酪蛋白：550mg/L，生物素：0.6mg/L，谷氨酰胺：55mg/L，蔗糖：32000mg/L；琼脂粉：5200mg/L；调整分化培养基pH值为5.8。
本实施例中共获得抗赤霉株40株。
实施例4
以实施例1条件为参照，亲本材料苏麦3号与小麦优良品种西农1376杂交，收获杂种F1代种子，F1代种子自交，获得50个F2单株。
以上述实施例1、2、3、4为对象，进行抗赤霉扩展特性鉴定，抗赤霉扩展特性根据段双科的小麦抗赤霉病反应级标准划分如下：Ⅰ级，仅侵染小花或小穗，不扩展至穗轴；Ⅱ级，病小穗穗轴感染，但不扩展至邻近小穗；Ⅲ级，邻近小穗已感染，但侵染点以上穗部不凋枯；Ⅳ级，侵染点以上穗部凋枯，而向下扩展缓慢；Ⅴ级，侵染点上下迅速扩展，全穗凋枯。
供试材料的反应指数和日扩展速率计算：反应指数＝(Ⅰ级病穗数×1+Ⅱ级病穗数×2...+Ⅴ级病穗数×5)/调查总穗数；日扩展速率＝∑x/(n×d),x为每穗病情级别，n为接种穗数，d为接种至调查记录的时间。根据病情指数把抗性鉴定的类型分为高抗(R)、中抗(MR)、中感(MS)和感病(S)四类。各抗性类型所对应的反应指数R为1.0～2.0；MR为2.1～3.0；MS为3.1～4.0；S为4.1～5.0。
从表1中可以看到，实施例1、2、3均是以本发明所提供的方法和培养基获得纯合加倍抗赤霉株，其扩展速率在0.15以下，反应指数在3.0以下的比例均明显高于常规杂交获得的抗性植株。众所周知之，抗赤霉小麦是由多基因决定的，即使F2代获得抗性植株，在之后的选种过程中也会分离，大大加大了后期的工程量。而由抗赤霉特性选择，便能获得稳定的抗赤霉株系。
表1 供试材料的抗赤霉扩展特性
可以知道，上述实施例仅为了说明发明原理而采用的示例性实施方式，然而本发明不仅限于此，本领域技术人员在不脱离本发明实质情况下，可以做出各种改进和变更，这些改进和变更也属于本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种小麦抗赤霉离体定向选择育种方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
(1)禾谷镰刀菌菌株的分离和培养：选择感染禾谷镰刀菌的小麦，接种于麦粒培养基中，24℃-26℃散光条件下产毒培养28-32天；
(2)粗毒素获得：将步骤(1)培养28-32天的镰刀菌产毒麦粒培养物，58-62℃恒温烘干，将烘干物用乙酸乙酯浸提22-26h，抽滤浸提物，常温挥干，挥干物用85％乙醇溶解，静置过夜后，除去非极性脂，得到粗提毒素；
(3)杂交F1代种子获得：以抗赤霉基因型亲本与任一另一种小麦杂交获得F1代种子；杂交方法按照常规操作；
(4)抗性小孢子雄核发育：取杂种F1代花粉细胞发育到单核中期至单核靠边期的小麦幼穗，经75％乙醇表面消毒后，剥取花药组织接种到毒素协迫的小麦花药愈伤组织诱导培养基上，于25℃～27℃遮光条件下诱导抗性小孢子雄核发育；
(5)抗性愈伤组织分化：待培养的花药组织中抗性小孢子雄核脱分化产生小米粒大小的愈伤组织时，将其转入到花药愈伤组织分化培养基中，置3000Lx～4000Lx光照强度下诱导愈伤组织的分化，培养温度为25℃～27℃；
(6)单倍体幼苗获得：待花粉愈伤组织诱导的小苗长到2-3片小叶时，及时切去小苗转入到生根壮苗培养基中诱导生根；
(7)抗赤霉株获得：将生根壮苗后的单倍体植株及时移栽到营养钵中，于15℃、1500Lx光照条件下缓苗，待完全缓苗且进一步生长10天后，用含0.1％的秋水仙素和1.5％的二甲基亚砜的染色体加倍液注射分蘖节，对花粉植株进行染色体加倍，注射在清晨8～10时进行，共3次，每隔一天注射1次，每次用量25μL，花粉植株经染色体加倍后得到抗赤霉株；
(8)加倍单倍体个体进行抗赤霉特性鉴定即可筛选到稳定的抗赤霉株系；
其中，步骤(4)中毒素胁迫的小麦花药愈伤组织诱导培养基获得方法如下：在通用培养基W14基础上，添加步骤(2)获得的粗提毒素1ml/L，2,4-二氯基苯氧乙酸：2.0mg/L，6－呋喃基氨基嘌呤：0.5mg/L，盐酸硫胺素：8mg/L，酪蛋白：500mg/L，生物素：0.5mg/L，谷氨酰胺：50mg/L，蔗糖：60000mg/L；麦芽糖：30000mg/L，琼脂粉：5000mg/L；调整诱导培养基pH值为5.6；置高压灭菌锅灭菌15分钟；
其中，通用培养基W14的配方如下所示：硝酸钾：2000mg/L，磷酸二氢氨：380mg/L，氯化钙：140mg/L，硫酸镁：200mg/L，硫酸钾：700mg/L，硫酸亚铁：27.8mg/L，乙二胺四乙酸二钠：37.3mg/L，硫酸锰：8mg/L，硫酸锌：3.0mg/L，硼酸：3.0mg/L，碘化钾：0.5mg/L，钼酸钠：0.005mg/L，硫酸铜：0.025mg/L，氯化钴：0.025mg/L，盐酸硫胺素：2mg/L，盐酸吡哆锌：0.5mg/L，烟酸：0.5mg/L，甘氨酸：2mg/L；
其中，步骤(5)中花药愈伤组织分化培养基的获得方法如下：以通用培养基MS为基础，添加以下物质：6－呋喃基氨基嘌呤：0.5mg/L，盐酸硫胺素：8mg/L，酪蛋白：500mg/L，生物素：0.5mg/L，谷氨酰胺：50mg/L，蔗糖：30000mg/L；琼脂粉：5000mg/L；调整分化培养基pH值为5.6；
其中，步骤(6)所述诱导生根壮苗培养基的获得方法为：以1/2通用培养基MS为基础，即MS的一半无机盐，添加以下物质：α－萘乙酸：0.5mg/L，盐酸硫胺素：8mg/L，蔗糖30000mg/L；琼脂粉：5000mg/L；调整生根壮苗培养基pH值为5.6。
2.权利要求1所述的小麦抗赤霉离体定向选择育种方法，其特征在于，所述的通用培养基MS配方如下：硝酸钾：1900mg/L，硝酸氨：1650mg/L，氯化钙：440mg/L，硫酸镁：370mg/L，磷酸二氢钾：170mg/L，硫酸亚铁：27.8mg/L，乙二胺四乙酸二钠：37.3mg/L，硫酸锰：22.3mg/L，硫酸锌：8.6mg/L，硼酸：6.2mg/L，碘化钾：0.83mg/L，钼酸钠：0.25mg/L，硫酸铜：0.025mg/L，氯化钴：0.025mg/L，肌醇100mg/L，盐酸硫胺素：0.5mg/L，盐酸吡哆锌：0.5mg/L，烟酸：0.5mg/L，甘氨酸：2mg/L，蔗糖30000mg/L，琼脂5000mg/L。
3.权利要求1所述的小麦抗赤霉离体定向选择育种方法，其特征在于，步骤(1)所述的麦粒培养基的制作方法：选饱满、无杂菌的小麦麦粒温水浸泡24小时后，加热水煮1小时，至麦粒熟而不烂时为止，后将其装入广口瓶，于121℃、1.0kg/cm2高压灭菌锅灭菌90分钟。
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| 小麦禾谷镰刀菌毒素抗性系的筛选及抗性特性;傅雪琳等;《西北农业大学学报》;19960630;第24卷(第3期);第16-20页 * |
| 禾谷镰刀菌产毒素培养条件及粗毒素提取法;陆鸣等;《江苏农业学报》;19921231;第8卷(第1期);第30-34页 * |
| 禾谷镰刀菌毒素对小麦花药培养特性的影响研究;郭新梅等;《西北农林科技大学学报 (自然科学版)》;20031031;第31卷(第5期);第7页右栏最后一段，第5页右栏倒数第2段，第5页最后一段 * |
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